基于WiFi的井地无线数据采集装置的制造方法
【技术领域】
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[0001]本实用新型涉及一种井地电法数据采集设备，特别涉及一种基于WiFi的井地无线数据采集终端。
【背景技术】
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[0002]井地监测系统是监测油田注水前缘的一种设备，主控设备、发射设备和采集设备是井地监测系统的关键组成部分。其工作原理是，以被测注水井为中心放射状布置三圈电极，主控设备控制发射设备向井中供电的同时，控制采集设备采集所需数据。通过分析数据监测油田注水前缘。
[0003]CN2650152公开了 “一种网络动态充电电位监测装置”，该装置可在多电极任意组合，同步采集不同方向上的电位梯度，进行动态显示和现场分析。
[0004]CN102798895A公开了 “一种基于zigbee的无线井地伪随机监测装置”，该装置采用无线采集方式，并采用GPS定位每个采集单元的坐标信息。数据经过无线回收实时成像。
[0005]现有的井地数据采集设备还存在一些局限性。第一，有线采集设备在复杂地形下布线困难，甚至无法布线。第二，无线采集设备仅通过一台主控机控制，不能多人分工管理，工作效率低下。第三，无线采集设备没有电量管理。电量较低时，工作人员无从得知。第四，无线采集设备没有非易失性数据存储电路，采集完成只能通过无线方式传回，不能本地存储备份数据，使得数据安全性差。
【发明内容】
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[0006]本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供的一种基于WiFi的井地无线数据采集装置。
[0007]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0008]基于WiFi的井地无线数据采集装置，是由模拟信号通道I和采集电路自检通道2与分别功能选择电路3连接，功能选择电路3经前置放大电路4、工频陷波电路5、RC抗混叠滤波电路6、AD采集模块7和逻辑门电路8与GPS模块9连接，功能选择电路3通过微控制器10分别连接前置放大电路、AD采集模块7、逻辑门电路8、GPS模块9、WiFi模块11、发光条12、电池管理模块16、SD卡模块15和测试DAC模块14，测试DAC模块14经单双极性转换电路与采集电路自检通道2连接构成。
[0009]有益效果:本实用新型以WiFi作为无线通讯方式，利用安卓手机和PAD等手持设备操作采集终端，手持设备数目不限，多人分工管理不同的采集终端，提高了工作效率。加入电源管理电路，通过LED发光条显示电量，简单实用，也可以通过无线方式查看电量信息。加入SD卡存储电路，数据采集后存入SD卡，存储量大而且提高数据的安全性。PC端可以通过读SD卡的方式收集所有采集终端的数据进行处理。无线设计为移动作业带来极大的便利，适用于复杂地形。【附图说明】:
[0010]图1为基于WiFi的井地无线数据采集装置结构框图。
[0011]图2为基于WiFi的井地无线数据采集装置野外实施布设俯视图。
【具体实施方式】
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[0012]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明:
[0013]基于WiFi的井地无线数据采集装置，是由模拟信号通道I和采集电路自检通道2分别与功能选择电路3连接，功能选择电路3经前置放大电路4、工频陷波电路5、RC抗混叠滤波电路6、AD采集模块7和逻辑门电路8与GPS模块9连接，功能选择电路3通过微控制器10分别连接前置放大电路4、AD采集模块7、逻辑门电路8、GPS模块9、WiFi模块11、LED发光条12、电池管理模块16、SD卡模块15和测试DAC模块14，测试DAC模块14经单双极性转换电路13与采集电路自检通道2连接构成。
[0014]基于WiFi的井地无线数据采集装置的具体应用:
[0015]步骤一，布置:发射设备接入被测井套管。以被测井为中心布置测量网络，测网一般是由三个以上监测井为中心的不同半径的同心环组成的测量网。基于WiFi的井地无线数据采集终端与布置在测量环上电极连接。井地无线数据采集终端备布置的数量和电极连接方式根据监测方法而定。
[0016]布置时工作人员要对每一个无线采集终端设备上电，上电后采集终端自动进行电量检测，STM32微控制器10控制电池管理模块16进行电量信息采集，并通过LED发光条12显示，工作人员可以通过手持设备通过WiFi无线方式读取到电量信息，确保电量充足。
[0017]电量检测完成后，STM32微控制器10控制GPS模块9进行定位，定位成功后将经玮度信息存入SD卡模块15，并通过LED发光条12显示定位成功状态信息，工作人员可以通过手持设备通过WiFi无线方式读取到经玮度信息，确保定位成功。
[0018]定位成功后自动进入采集电路自检，STM32微控制器10控制测试DAC电路14发出测试信号，测试信号经过单双极性转换电路13转换为差分信号，此差分信号通过采集电路自检通道2进入功能选择电路3，STM32微控制器10控制功能选择电路3使差分信号进入，差分信号经过前置放大电路4放大后，进入工频陷波电路5滤除工频噪声，然后进入RC抗混叠滤波电路6滤除高频噪声，最后进入AD采集模块7，STM32微控制器10控制AD采集模块7进行数据采集，并将数据采存储到SD卡上。采集完成后，STM32微控制器10分析采集数据，并通过LED反光条12指示自检结果。根据分析结果，STM32微控制器10配置AD采集模块7的各项参数。工作人员使用手持设备通过WiFi无线方式读取自检信息，如果自检效果不好，工作人员使用手持设备通过WiFi无线方式控制采集终端重新自检，以使AD采集模块7的各项参数配置得当。
[0019]步骤二，启动采集:采集终端自检完成进入待命状态，通过手持设备发出同步采集命令，同步采集命令经过WiFi模块11进入STM32微控制器10进行分析处理，STM32微控制器10控制GPS模块9读取时间信息，在到达采集时间的前一秒控制逻辑门电路8使GPS模块9发出PPS秒脉冲信号触发ADC采集模块7开始采集数据，井地电位信号经过模拟信号通道1、功能选择电路3、前置放大电路4、工频陷波电路5和RC抗混叠滤波电路6进入AD采集模块7，STM32微控制器10将采集到的数据存储到SD卡模块15上。采集完成后，通过LED发光条12指示采集完成。
[0020]步骤三，回收数据:可以通过两种方式回收数据。
[0021]一是通过WiFi无线传输。手持设备发出数据回传命令，数据回传命令经过WiFi模块11进入STM32微控制器10进行分析处理，STM32微控制器10读取SD卡模块15的数据，并将数据通过WiFi模块11发送给手持设备。手持设备轮询各采集终端将数据集中回收。
[0022]二是通过插入SD卡的方式读取。将各采集终端中的SD卡拔出，接入PC机读取数据集中回收。
[0023]在注水前后分别进行步骤二和步骤三，获得两次数据。
[0024]步骤四，数据处理:将两次数据经过专业软件处理后给出监测结果图。
【主权项】
1.一种基于WiFi的井地无线数据采集装置，其特征在于，是由模拟信号通道(I)和采集电路自检通道(2)分别与功能选择电路(3)连接，功能选择电路(3)经前置放大电路(4)、工频陷波电路(5)、RC抗混叠滤波电路(6)、AD采集模块(7)和逻辑门电路⑶与GPS模块(9)连接，功能选择电路(3)通过微控制器(10)分别连接前置放大电路(4)、AD采集模块(7)、逻辑门电路(8)、GPS模块(9)、WiFi模块(11)、LED发光条(12)、电池管理模块(16)、SD卡模块(15)和测试DAC模块(14)，测试DAC模块(14)经单双极性转换电路(13)与采集电路自检通道(2)连接构成。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于WiFi的井地无线数据采集终端，是由模拟信号通道和采集电路自检通道与分别功能选择电路连接，功能选择电路经前置放大电路、工频陷波电路、RC抗混叠滤波电路、AD采集模块和逻辑门电路与GPS模块连接，功能选择电路通过微控制器分别连接前置放大电路、AD采集模块、逻辑门电路、GPS模块、WiFi模块、发光条、电池管理模块、SD卡模块和测试DAC模块，测试DAC模块经单双极性转换电路与采集电路自检通道连接构成。WiFi无线通讯，用安卓手机和PAD等手持设备操作采集终端，加入电源管理电路和SD卡存储电路，数据采集后存入SD卡，存储量大且提高数据传输安全性。简单实用，提高了工作效率。无线设计为移动作业带来极大便利，适用于复杂地形。
【IPC分类】G08C17-02
【公开号】CN204315074
【申请号】CN201520022389
【发明人】邱春玲, 秦玉蒙, 王娅男, 陈文洋
【申请人】吉林大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月13日